ZW3Dで出来る!簡単CAMライフを!自動車用エンジンブロックの加工編

みなさんこんにちは!ZWCAD JAPANのKENTAです!

今日は初めて!ZW3Dを使用したCAM機能について説明いたします!

CAMはCADとはまた違った職人芸とも言われていますが、ZW3Dはどういった付加価値があるのでしょうか?早速見てみましょう!

自動車業界では、数値による機械の加工はヘッドライトのカバーからエンジンまで、ほとんど部品を製造するために広く使用されています。

自動車の最も重要な部品の1つとしてエンジンブロックがあります。シリンダー、冷却水通路、オイルギャラリーなどが中に入っており車両本体に

動力を供給する、まさに要な部品となっています。

この記事では、ZW3Dで4気筒エンジンブロックを加工する方法を紹介します。

図1.4気筒エンジンブロック

図1.4気筒エンジンブロック

エンジンブロックを機械加工するには、デッキサーフェシング、シリンダーボーリング(ブロックの耐久性を高める、もしくは排気量を増やすため)、および穴開けが含まれます。それぞれのツールパスを生成するには、

ZW3Dの機能では上面カット、スパイラル、および穴開けのテクニックが必要です。それらを一つずつ見ていきましょう。

甲板部分のサーフェシング

エンジンを適切に機能させるには、最初にブロックを甲板にする必要があります。

つまり、ブロックの一部を取り外してシリンダーヘッドを水平にする必要があります。良好で適切な甲板の高さを確保するために重要な手順ですです。

大きなステップの距離、フライカッター、よりきめ細かい加工精度を使用することで、表面を滑らかにすることが出来ます。

CNCマシン(数値ベース)は指定されたデッキの高さに応じてブロックを加工します。なので適切な表面の深さを指定して、シリンダーボアを

完全に平らにして、正方形の表面に加工することも簡単です。

TopfaceCutでデッキを浮上させるためのツールパスを生成する方法を見てみましょう。

ステップ1: [2xミル]タブの[2D面]パネルで[上面カット]操作を選択し、プロファイルをフィーチャーとして選択して、ツールをD25R3に指定します。

図2.デッキサーフェシング用の加工機能とツールの作成

図2.デッキサーフェシング用の加工機能とツールの作成

ステップ2:次の図に示すように、主要なパラメーターを指定します。

  1. 制限でツールの場所を「過去の境界」に設定し、下部を「0」に設定します。
  2. Tolerance and Stepsで、Path Toleranceを「0.01」に、Stepoverを「%Tool Dia」と「120」に、StepdownTypeを「BaseOnly」に設定します。
図3.主要なパラメーターの設定

図3.主要なパラメーターの設定

計算が終了すると次の図のようにツールパスが生成されます。

図4.ZW3Dでの上面カット(左)とCNCマシンでのデッキ表面仕上げ(右)

図4.ZW3Dでの上面カット(左)とCNCマシンでのデッキ表面仕上げ(右)

シリンダーボーリング

次に、シリンダーボーリング用のツールパスを作成する必要があります。これにより、超硬切削工具で余分な金属を削り取ることでシリンダーボアを大きくすることができます。シリンダーボアの不整合を起こさないためには精度に注意をする必要があります。これらの4つのシリンダーを正確かつ均等に穴あけするには、コマンド:スパイラルが役に立ちます。以下の手順でシリンダーボーリングを加工してみましょう。

ステップ1:「2xMill」タブの下の「2DPocket」パネルで「Spiral」をクリックします。

ステップ2: [フィーチャー]の下のプロファイルとして4つの穴を選択し、最後のプロセスと同じツールを使用します。

図5.シリンダーボーリング用の加工機能とツールの作成

図5.シリンダーボーリング用の加工機能とツールの作成

ステップ3:図6と図7と同様にパラメーターを指定します。

  1. LimitingでBottomを「-120」に設定します。
  2. 許容差とステップで、ステップオーバーを「%工具径」と「60」に設定し、ステップダウンを「3」に設定します。
  3. プランジタイプを「らせん」に、プランジ角度を「3」に、エンゲージリンクとリトラクトリンクを設定します。
図6.境界、ステップオーバー、ステップダウンの値の設定

図6.境界、ステップオーバー、ステップダウンの値の設定

図7.プランジタイプ、プランジ角度、およびリンクの設定

図7.プランジタイプ、プランジ角度、およびリンクの設定

これで、ツールパスは次図のようになります。

図8.ZW3Dでのスパイラル操作(左)とCNCマシンを使用したシリンダーボーリング(右)

図8.ZW3Dでのスパイラル操作(左)とCNCマシンを使用したシリンダーボーリング(右)

掘削(ドリル)

最後にエンジンブロックを掘削します。ZW3Dのホールタクティック機構を使用すると、非常に短時間で作業をすることが出来ます。

詳細な実施方法を説明します。

ステップ1:次の図に示すように、CAM Managerで[Tactics]を右クリックし、[Insert Hole Tactic]を選択して、HoleTacticを生成します。

図9.ホール戦術戦略の作成

図9.ホールの作成

ステップ2:加工フィーチャーとしてパーツを選択し、計算を開始します。

図10.加工機能の選択と穴の戦術ツールパスの生成

図10.加工機能の選択と穴のツールパスの生成

ZW3D Hole Tacticは、エンジンブロックの穴の種類を自動的に識別し、さまざまな種類の穴のドリルツールパスを生成します。したがって、プログラミング効率を大幅に向上させることができます。

図11.自動ドリル、ペックドリル、ざぐり穴、およびタップ

図11.自動ドリル、ペックドリル、ざぐり穴、およびタップ

NCコードの生成

上記のすべてのツールパスの準備ができたら、さらに加工する必要があるときのためにNCコードで出力ができます。

ステップ1:事後構成(出力マシンタイプ)として「FanucBasic」を選択し、定義ファイルとして「machine_all」ファイルを選択して、マシンを定義します。

図12.マシンの定義

図12.マシンの定義

ステップ2: NCデータを出力および取得するすべての操作を選択します。

図13.NCデータの出力

図13.NCデータの出力

ZW3Dでエンジンブロックを簡単に加工出来ました!ZW3Dは高品質な機能を低価格で使うことが出来るCAD/CAMパッケージも用意しています!

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